CN111193488B - 散热结构、带散热结构的体声波谐振器、滤波器和电子设备 - Google Patents

散热结构、带散热结构的体声波谐振器、滤波器和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种体声波谐振器，包括：基底；声学镜；底电极，设置在基底上方；顶电极，与所述底电极对置，所述顶电极具有主体部以及与主体部连接的连接部；和压电层，设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间，其中：声学镜、底电极、压电层、顶电极在基底的厚度方向重叠的区域为谐振器的有效区域；所述谐振器还包括至少一个流道，所述流道围绕所述有效区域设置，所述流道内适于流动冷却流体。本发明还涉及一种具有上述谐振器滤波器，一种具有该滤波器的电子设备、一种半导体器件的散热结构。

Description

散热结构、带散热结构的体声波谐振器、滤波器和电子设备
技术领域
本发明的实施例涉及声波谐振器，尤其涉及一种体声波谐振器，一种具有该谐振器的滤波器，以及一种具有该滤波器的电子设备。
背景技术
利用压电薄膜在厚度方向的纵向谐振所制成的薄膜体波谐振器，在于机通讯和高速串行数据应用等方面已经成为声表面波器件和石英晶体谐振器的一个可行的替代。射频前端体波滤波器/双工器提供优越的滤波特性，例如低插入损耗，陡峭的过渡带，较大的功率容量，较强的抗静电放电(ESD)能力。具有超低频率温度漂移的高频薄膜体波振荡器，其相位噪声低，功耗低且带宽调制范围大。除此之外，这些微型薄膜谐振器在硅衬底上使用CMOS兼容的加工工艺，这样可以降低单位成本，并有利于最终与CMOS电路集成。
体波谐振器包括一个声学镜和两个电极，以及位于这两电极之间的被称作压电激励的压电材料层。也称底电极和顶电极为激励电极，其作用是引起谐振器各层的机械振荡。声学镜在体波谐振器和基底之间形成声学隔离，以防止声波传导至谐振器之外，造成能量损失。
理论上，体声波谐振器在工作状态下只存在机械能和电能的相互转化，但在实际情况中，体声波谐振器中的电能和声波总是不可避免的要部分转化成热能，并且谐振器的频率越高发热效应也会变得越显著。由于体声波谐振器的关键组成部分即压电薄膜和电极的厚度仅为微米或纳米级别，热量在其中的积累会带来显著的负面效应，如导致谐振器温度上升引起谐振器频率发生漂移，或引起应力堆积并引起压电堆叠变形，从而影响谐振器的可靠性和寿命，同时限制了谐振器功率容量的进一步提升。
发明内容
构建散热结构、及时将热量通过散热结构传输转移至谐振结构之外是一种有效的降低发热对谐振器影响的方法，构建散热结构可以使谐振器具有更高的可靠性和更高的功率容量。
为缓解或解决现有技术中谐振器的散热问题的至少一个方面，提出本发明。
根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种体声波谐振器，包括：基底；声学镜；底电极，设置在基底上方；顶电极，与所述底电极对置，所述顶电极具有主体部以及与主体部连接的连接部；和压电层，设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间，其中：声学镜、底电极、压电层、顶电极在基底的厚度方向重叠的区域为谐振器的有效区域；所述谐振器还包括至少一个流道，所述流道围绕所述有效区域设置，所述流道内适于流动冷却流体。
可选的，所述谐振器还包括所述散热部，所述流道经过所述散热部，或者所述散热部覆盖部分流道，所述散热部适于与所述冷却流体热交换。进一步的，覆盖部分流道的散热部的下表面构成所述流道的流道壁的一部分。
可选的，所述流道与所述有效区域的横向距离大于半个声波波长。进一步的，所述流道与所述有效区域的横向距离为10个声波波长左右。
可选的，流道的宽度的范围为1-100μm，流道的高度的范围为0.1-10μm。
可选的，所述流道围绕顶电极设置。
可选的，所述流道由流道壁与压电层上表面围合而成。
可选的，所述谐振器还包括钝化层，所述钝化层覆盖所述顶电极以及顶电极范围之外的压电层；所述钝化层形成至少部分流道壁。
可选的，所述流道包括设置在压电层上表面中的流道槽；所述谐振器还包括覆盖层，所述覆盖层覆盖至少部分所述流道槽。可选的，覆盖层与有效区域之间的横向距离大于半个声波波长。进一步的，覆盖层与有效区域之间的横向距离为5个声波波长。
可选的，所述流道围绕底电极设置。进一步可选的，所述流道包括设置在基底的上表面中的流道槽；所述压电层的下表面覆盖至少部分所述流道槽。或者进一步可选的，所述流道包括设置在压电层的下表面中的流道槽；所述基底的上表面覆盖至少部分所述流道槽。
可选的，所述流道上设置有用于给冷却流体提供动力的泵送装置。
可选的，所述谐振器适于基于自身产生的声波或者热效应驱动所述冷却流体在流道内流动。
可选的，所述流道包括内流道与外流道，且内外流道之间具有多个连通流道，所述内流道、外流道以及连通流道形成多个扇形的流道环；所述谐振器还包括散热部，所述流道经过所述散热部，或者所述散热部覆盖部分流道环，所述散热部适于与所述冷却流体热交换，且所述谐振器适于基于自身产生的声波或者热效应驱动冷却流体在流道环内循环流动。进一步可选的，所述内流道、外流道、连通流道均包括设置在基底上表面中的流道槽。可选的，内流道与外流道的间距的范围为1-10μm；内流道距离有效区域的横向距离大于半个声波波长，进一步的，内流道距离有效区域的横向距离为10倍声波波长。
可选的，所述冷却流体为去离子水。
可选的，所述冷却流体为：去离子水与有机物的混合物或者去离子水与纳米级颗粒的混合物。
本发明的实施例还涉及一种半导体器件的散热结构，所述半导体器件具有基底，基底具有第一表面，基底的第一表面设置有功能部件，其中：所述散热结构包括散热部和流道结构，所述流道结构围绕所述功能部件设置；且所述流道结构内适于设置冷却流体，所述冷却流体适于与所述散热部交换热量。
可选的，所述半导体器件为体声波谐振器，所述流道结构围绕所述谐振器的有效声学区域设置。
可选的，所述冷却流体适于基于声波或者热效应在流道结构的流道内流动。
本发明的实施例也涉及一种滤波器，包括上述的体声波谐振器或者上述散热结构。
本发明的实施例还涉及一种电子设备，包括上述的滤波器。
附图说明
以下描述与附图可以更好地帮助理解本发明所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：
图1为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器示意性俯视图；
图2为根据本发明的一个示例性实施例的图1中的体声波谐振器沿A-A’向的截面图；
图3为根据本发明的另一个示例性实施例的图1中的体声波谐振器沿A-A’向的截面图；
图4为根据本发明的再一个示例性实施例的图1中的体声波谐振器沿A-A’向的截面图；
图5为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器示意性俯视图；
图6为根据本发明的一个示例性实施例的图5中的体声波谐振器沿A-A’向的截面图；
图7为根据本发明的另一个示例性实施例的图5中的体声波谐振器沿A-A’向的截面图；
图8为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器示意性俯视图；
图9为根据本发明的另一个示例性实施例的图8中的体声波谐振器沿A-O-A’向的截面图；
图10为声波推动力场说明示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
本发明通过在谐振器的声学结构或其周边构建微流道结构，使填充于流道中的冷却流体在谐振器泄漏出的声波或外加泵源的推动下进行循环流动，从而将谐振器工作过程中产生的热量进行转移并最散失到外界。
下面参照附图1-9描述根据本发明的实施例的体声波谐振器。
图1为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器示意性俯视图；图2为根据本发明的一个示例性实施例的图1中的体声波谐振器沿A-A’向的截面图。
如图1-2所示，体声波谐振器的基本结构包括：
(1)基底100，嵌入基底100的声学镜101(该声学镜可包含空腔、布拉格反射层或其他可达到反射声波目的的结构，在该实施例中声学镜101为空腔结构)。
(2)位于空腔之上的底电极102(对应图1中的112)，其中底电极102在横向上覆盖整个空腔或声学镜101，并且延伸至空腔上边缘外侧并与空腔外侧的基底上表面保持接触。底电极102的截面可具有梯形结构。
(3)压电薄膜103位于底电极102上方，在横向上覆盖整个底电极，并延伸至底电极边缘之外并与底电极边缘之外的基底上表面保持接触。
(4)顶电极104(对应图1中的114)位于压电膜103上方，其面积在横向上不超出空腔或声学镜101的横向范围。
(5)顶电极104、压电膜103、底电极102以及空腔或声学镜101在纵向上的重合部分定义了体波谐振器的有效声学区域(即有效区域)AR。
(6)在压电膜(对应于压电层)103上方具有微流道结构106(对应图1中的116)，该结构在断面上由流道壁105(该结构在图1中未示出)和部分压电膜103共同围成。其中流道壁105的厚度t100的范围为0.1-2μm，典型值0.2μm；流道的宽度d100的范围为1-100μm，典型值为30μm，也可为1μm或者100μm，流道的高度h100的范围为0.1-10μm，典型值为8μm，也可为0.1μm或者10μm。流道106距离有效声学区域AR的横向距离D100大于半个声波波长，D100典型值为10倍声波波长。
在本发明中，流道或者流道结构与有效区域或者有效声学区域之间的横向距离选择为10倍声波波长，可以有助于降低周边流道结构对有效区域的工作状态的影响，又可以较充分的利用声波能量和热能。该值的选择不仅适用于本实施例，也适用于其他实施例。
(7)如图1所示流道116的一部分围绕顶电极114形成，另一部分被热交换结构(对应于散热部)118所覆盖。当谐振器工作时，流道中填充的冷却液(对应于冷却流体)在声波和热效应(也可以是两者之一)的作用下在流道中循环流动，从而不断将热量从谐振器传送至热交换单元118。
上述实施例中，示例性的，各部分的材料使用情况如下：
(1)基底100的材料可包含但不限于：单晶硅(Si)，砷化镓(GaAs)，碳化硅(SiC)，蓝宝石，石英等。
(2)底电极102和顶电极104的材料可选但不限于钼(Mo)，钌(Ru)，铝(Al)，铜(Cu)，钛(Ti)等。
(3)压电膜的材料可选但不限于：氮化铝(AlN)，氧化锌(ZnO),钛锆酸铅(PZT)或具有一定原子比例的掺杂氮化铝(AlRN)，其中杂质元素R可为钪(Sc)，镁(Mg)，钛(Ti)等。
(4)流道壁105可选用氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)构成。
(5)热交换单元118可采用铜(Cu)或铝(Al)等高导热率的金属构成。
(6)流道内的冷却液可采用去离子水或用去离子水与有机物如乙二醇、甲醇或异丙醇等的混合物构成。此外还可以选择在去离子水中混合少量纳米级颗粒作为冷却液，其中可选的纳米颗粒材料包含氧化铝(Al2O3)，氧化镁(MgO),氧化铜(CuO)，二氧化硅(SiO2)或碳纳米管等。
下面结合图3说明本发明的一个示例性实施例。图3为根据本发明的另一个示例性实施例的图1中的体声波谐振器沿A-A’向的示意性截面图。在图3的实施例中，体声波谐振器的基本结构包括：
(1)基底120，嵌入基底120的声学镜121(该声学镜结构可包含空腔、布拉格反射层或其他可达到反射声波目的的结构，在该实施例中声学镜121为空腔结构)。
(2)位于空腔之上的底电极122(对应图1中的122)，其中122在横向上覆盖整个空腔或者声学镜121，并且延伸至空腔上边缘外侧并与空腔外侧的基底上表面保持接触。底电极122的截面可具有梯形结构。
(3)压电薄膜(压电层)123位于底电极122上方，在横向上覆盖整个底电极，并延伸至底电极边缘之外并与底电极边缘之外的基底上表面保持接触。
(4)顶电极124(对应图1中的114)位于压电膜123上方，其面积在横向上不超出空腔或者声学镜121的横向范围。
(5)顶电极124、压电膜123、底电极122以及声学镜121在纵向上的重合部分定义了体波谐振器的有效声学区域(或者有效区域)AR。
(6)在压电膜123上方具有微流道结构126(对应图1中的116)，该结构在断面上由钝化层125(该结构在图1中未示出)和部分压电膜123共同围成，其中钝化层125覆盖顶电极124及顶电极范围之外的压电层123。其中钝化层125的厚度t120的范围为0.1-2μm，典型值0.2μm。流道可具有梯形截面，梯形上底的宽度d120的范围为1-80μm，典型值为30μm；流道的高度h120的范围为0.1-10μm，典型值为8μm；流道内侧壁与水平方向所成角度AG121的范围为15°-75°。流道126距离有效声学区域AR的横向距离D120大于半个声波波长，D120典型值为10倍声波波长。
(7)如图1所示流道116的一部分围绕顶电极114形成，另一部分被热交换结构118所覆盖。当谐振器工作时，流道中填充的冷却液(冷却流体)在声波和热效应(或者两者之一)的作用下在流道中循环流动，从而不断将热量从谐振器传送至热交换单元(或者散热部)118。
示例性的，图3中各部分材料使用情况可以与图2的示例中的相同。但，钝化层125可选用氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)构成。
下面参照图4描述根据本发明的一个示例性实施例。图4为根据本发明的再一个示例性实施例的图1中的体声波谐振器沿A-A’向的截面图。图4中的体声波谐振器示例性的基本结构包括：
(1)基底200，嵌入基底200的声学镜201(该声学镜可包含空腔、布拉格反射层或其他可达到反射声波目的的结构，在该实施例中声学镜201为空腔结构)。
(2)位于空腔之上的底电极202(对应图1中的112)，其中202在横向上覆盖整个空腔或者声学镜201，并且延伸至空腔上边缘外侧并与空腔外侧的基底上表面保持接触。底电极202的截面可具有梯形结构。
(3)压电膜(压电层)203位于底电极202上方，在横向上覆盖整个底电极，并延伸至底电极边缘之外并与底电极边缘之外的基底上表面保持接触。
(4)顶电极204(对应图1中的114)位于压电膜203上方，其面积在横向上不超出空腔101的横向范围。
(5)顶电极204、压电膜203、底电极202以及声学镜201在纵向上的重合部分定义了体波谐振器的有效声学区域AR。
(6)微流道结构206(对应图1中的116)嵌入压电膜203的上表面，该结构在断面上由覆盖层205(该结构在图1中未示出)和部分压电膜103共同围成。其中流道覆盖层205的厚度t200的范围为0.1-2μm，典型值0.2μm；流道的宽度d200的范围为1-100μm，典型值为30μm；流道的高度h200的范围为0.1-10μm，典型值为8μm。为降低流道及其覆盖层结构对谐振器有效区域工作状态的影响，同时充分利用声波和热能驱动流道内流体，流道206距离有效声学区域AR的横向距离D200大于半个声波波长，D200典型值为10倍声波波长；覆盖层与有效声学区域AR之间的间隙D201大于半个声波波长，D201典型值为5倍声波波长。
(7)如图1所示流道116的一部分围绕顶电极114形成，另一部分被热交换结构(散热部)118所覆盖。当谐振器工作时，流道中填充的冷却液(冷却流体)在声波和热效应(或者两者之一)的作用下在流道中循环流动，从而不断将热量从谐振器传送至热交换单元118。
示例性的，图4中各部分材料使用情况可以与图2的示例中的相同。但，流道覆盖层可以可选用氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)构成。
下面参照附图5-6描述根据本发明的另外的示例性实施例。图5为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器示意性俯视图；图6为根据本发明的一个示例性实施例的图5中的体声波谐振器沿A-A’向的截面图。
图6中的体声波谐振器示例性的基本结构包括：
(1)基底300，嵌入基底300的声学镜301(该声学镜可包含空腔、布拉格反射层或其他可达到反射声波目的的结构，在该实施例中声学镜301为空腔结构)。
(2)位于空腔之上的底电极302(对应图5中的312)，其中底电极302在横向上覆盖整个空腔或者声学镜301，并且延伸至空腔上边缘外侧并与空腔外侧的基底上表面保持接触。底电极302的截面可具有梯形结构。
(3)压电膜(压电层)303位于底电极302上方，在横向上覆盖整个底电极，并延伸至底电极边缘之外并与底电极边缘之外的基底上表面保持接触。
(4)顶电极304(对应图5中的314)位于压电膜303上方，其面积在横向上不超出空腔301的横向范围。
(5)顶电极304、压电膜303、底电极302以及声学镜301在纵向上的重合部分定义了体波谐振器的有效声学区域(有效区域)AR。
(6)在压电膜303下表面嵌入微流道结构306(对应图5中的316)，该结构在断面上由压电膜303和部分基底301上表面共同围成。其中流道的宽度d300的范围为1-100μm，典型值30μm；流道的高度h300的范围为0.1-10nm，典型值8μm。流道306距离底电极302边缘的横向距离D300大于半个声波波长，D300典型值为10倍声波波长。
(7)如图5-6所示，流道316的一部分围绕底电极314形成，另一部分被热交换结构318所覆盖。当谐振器工作时，流道中填充的冷却液在声波和热效应(或者两者之一)的作用下在流道中循环流动，从而不断将热量从谐振器传送至热交换单元(散热部)318。
图6中各部分材料使用情况可以与图2的示例中的相同。
下面参照图5、图7描述根据本发明的体声波谐振器的一个示例性实施例。图7为根据本发明的另一个示例性实施例的图5中的体声波谐振器沿A-A’向的截面图。
图7中的体声波谐振器示例性的基本结构包括：
(1)基底400，嵌入基底400的声学镜401(该声学镜结构可包含空腔、布拉格反射层或其他可达到反射声波目的的结构，在该实施例中声学镜401为空腔结构)。
(2)位于空腔之上的底电极402(对应图5中的312)，其中底电极402在横向上覆盖整个空腔或声学镜301，并且延伸至空腔上边缘外侧并与空腔外侧的基底上表面保持接触。底电极402的截面可具有梯形结构。
(3)压电膜(压电层)403位于底电极402上方，在横向上覆盖整个底电极，并延伸至底电极边缘之外并与底电极边缘之外的基底上表面保持接触。
(4)顶电极404(对应图5中的314)位于压电膜403上方，其面积在横向上不超出空腔或者声学镜401的横向范围。
(5)顶电极404、压电膜403、底电极402以及声学镜401在纵向上的重合部分定义了体波谐振器的有效声学区域(有效区域)AR。
(6)在基底400上表面嵌入微流道结构406(对应图5中的316)，该结构在断面上由基底400和部分压电膜403的下表面围成。其中流道的宽度d400的范围为1-10μm，典型值30μm；流道的高度h400的范围为0.1-10μm，典型值8μm。流道406距离有效声学区域AR的横向距离D400大于半个声波波长，D400典型值为10倍声波波长。
(7)如图5所示流道316的一部分围绕底电极314形成，另一部分被热交换结构318所覆盖。当谐振器工作时，流道中填充的冷却液(冷却流体)在声波和热效应(或者两者之一)的作用下在流道中循环流动，从而不断将热量从谐振器传送至热交换单元(散热部)318。
图7中各部分材料使用情况可以与图2的示例中的相同。
下面参照图8-9说明根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器。图8为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器示意性俯视图；图9为根据本发明的另一个示例性实施例的图8中的体声波谐振器沿A-O-A’向的截面图。
图8-9中的体声波谐振器示例性的基本结构包括：
(1)基底500，嵌入基底500的声学镜501(该声学镜结构可包含空腔、布拉格反射层或其他可达到反射声波目的的结构，在该实施例中声学镜501为空腔结构)。
(2)位于空腔之上的底电极502(对应图8中的512)，其中底电极502在横向上覆盖整个空腔或者声学镜501，并且延伸至空腔上边缘外侧并与空腔外侧的基底上表面保持接触。底电极502的截面可具有梯形结构。
(3)基底500的上表面还部分覆盖有热交换单元(散热部)505(对应图8中的515)。
(3)压电膜(压电层)503(对应图8中的513)位于底电极502上方，在横向上覆盖整个底电极，并延伸至底电极边缘之外并与底电极边缘之外的基底上表面保持接触。同时压电膜还覆盖热交换单元505的部分表面。
(4)顶电极504(对应图8中的514)位于压电膜503上方，其面积在横向上不超出声学镜501的横向范围。
(5)顶电极504、压电膜503、底电极502以及声学镜501在纵向上的重合部分定义了体波谐振器的有效声学区域(有效区域)AR。
(6)在基底500的上表面嵌入微流道结构506(对应图8中的516)，该结构在断面上由基底500和部分底电极502的下表面以及部分热交换单元(散热部)505围成。其中流道的宽度d500的范围为1-100μm，典型值为30μm；流道的高度h500的范围为0.1-10μm，典型值为8μm。流道506具有双环形结构，具体几何结构可为同心圆环或其他环形，内外环的间距D501的范围为1-10μm，可以为1μm、6μm或者10μm。流道506内环距离有效声学区域AR的横向距离D500大于半个声波波长，D500典型值为10倍声波波长。
(7)如图8所示流道516的一部分在底电极512下方形成，另一部分被热交换结构(散热部)515所覆盖。当谐振器工作时，流道中填充的冷却液(冷却流体)在声波和热效应(或者两者之一)的作用下通过内流道与外流道之间的通路(连通流道)形成循环，从而不断将热量从谐振器传送至热交换单元505。
在图8-9的示例中，双流道设置在基底的上表面，不过，流道也可以设置在压电层的下表面或者压电层的上表面。
图8-9中各部分材料使用情况可以与图2的示例中的相同。
需要指出的是，在本发明中，可以设置一个流道结构或者流道环，也可以设置两个或者多个流道结构或者流道环，在例如存在两个流道环的情况下，也可以不设置连通流道。
对于单个流道结构，可以通过热效应或者声波驱动冷却流体(不需要另配置微泵等动力装置)，也可以通过设置微泵等动力装置来驱动冷却流体。
下面参照图10简单说明声波推动力场。
首先，在体声波谐振器实际工作时，位于其中的声波能量通常会有一部分泄漏到其周边环境中，这些声波能量的分布通常是不均匀的，从而形成图10所示的力场。此处大体可分为两类情况进行说明：
1.在谐振器外围形成力场，该力场分为径向分量N100，和切向分量T100，而切向分量T100的净效果最终形成涡旋L100，该涡旋是推动微流道内冷却液运动的动力，单圈流道设计可有效利用此类涡旋制造冷却液循环。
2.在谐振器上方或下方附近的区域形成若干小涡旋L110，后面的双圈流道设计，则可以有效利用这些小涡旋形成切向推动力T110制造出冷却液循环效果。
此外，谐振器实际工作中除了向周围环境释放声波能量以外，还要释放热能，而热能的不均匀分布则会形成与声能类似的涡旋力场，从而推动冷却液循环。
基于以上，本发明的实施例提出了一种体声波谐振器，包括：基底；声学镜；底电极，设置在基底上方；顶电极，与所述底电极对置，所述顶电极具有主体部以及与主体部连接的连接部；和压电层，设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间，其中：声学镜、底电极、压电层、顶电极在基底的厚度方向重叠的区域为谐振器的有效区域；所述谐振器还包括至少一个流道，所述流道围绕所述有效区域设置，所述流道内适于流动冷却流体。
基于以上，本发明的实施例也还涉及一种半导体器件的散热结构所述半导体器件具有基底，基底具有第一表面，基底的第一表面设置有功能部件，其中：所述散热结构包括散热部和流道结构，所述流道结构围绕所述功能部件设置；且所述流道结构内适于设置冷却流体，所述冷却流体适于与所述散热部交换热量。
本发明的实施例还涉及一种滤波器，包括上述的体声波谐振器或者封装结构。
本发明的实施例也涉及一种电子设备，包括上述的滤波器。需要指出的是，这里的电子设备，包括但不限于射频前端、滤波放大模块等中间产品，以及手机、WIFI、无人机等终端产品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (25)

1.一种体声波谐振器，包括：
基底；
声学镜；
底电极，设置在基底上方；
顶电极，与所述底电极对置，所述顶电极具有主体部以及与主体部连接的连接部；和
压电层，设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间，
其中：
声学镜、底电极、压电层、顶电极在基底的厚度方向重叠的区域为谐振器的有效区域；
所述谐振器还包括至少一个流道，所述流道围绕所述有效区域设置，所述流道内适于流动冷却流体。
2.根据权利要求1所述的谐振器，其中：
所述谐振器还包括散热部，所述流道经过所述散热部，或者所述散热部覆盖部分流道，所述散热部适于与所述冷却流体热交换。
3.根据权利要求2所述的谐振器，其中：
覆盖部分流道的散热部的下表面构成所述流道的流道壁的一部分。
4.根据权利要求1所述的谐振器，其中：
所述流道与所述有效区域的横向距离大于半个声波波长。
5.根据权利要求4所述的谐振器，其中：
所述流道与所述有效区域的横向距离为10个声波波长左右。
6.根据权利要求1所述的谐振器，其中：
流道的宽度的范围为1-100μm，流道的高度的范围为0.1-10μm。
7.根据权利要求1所述的谐振器，其中：
所述流道围绕顶电极设置。
8.根据权利要求7所述的谐振器，其中：
所述流道由流道壁与压电层上表面围合而成。
9.根据权利要求8所述的谐振器，其中：
所述谐振器还包括钝化层，所述钝化层覆盖所述顶电极以及顶电极范围之外的压电层；
所述钝化层形成至少部分流道壁。
10.根据权利要求7所述的谐振器，其中：
所述流道包括设置在压电层上表面中的流道槽；
所述谐振器还包括覆盖层，所述覆盖层覆盖至少部分所述流道槽。
11.根据权利要求10所述的谐振器，其中：
覆盖层与有效区域之间的横向距离大于半个声波波长。
12.根据权利要求11所述的谐振器，其中：
覆盖层与有效区域之间的横向距离为5个声波波长。
13.根据权利要求1所述的谐振器，其中：
所述流道围绕底电极设置。
14.根据权利要求13所述的谐振器，其中：
所述流道包括设置在基底的上表面中的流道槽；
所述压电层的下表面覆盖至少部分所述流道槽。
15.根据权利要求13所述的谐振器，其中：
所述流道包括设置在压电层的下表面中的流道槽；
所述基底的上表面覆盖至少部分所述流道槽。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的谐振器，其中：
所述流道上设置有用于给冷却流体提供动力的泵送装置。
17.根据权利要求1-15中任一项所述的谐振器，其中：
所述谐振器适于基于自身产生的声波或者热效应驱动所述冷却流体在流道内流动。
18.根据权利要求1、4-15中任一项所述的谐振器，其中：
所述流道包括内流道与外流道，且内外流道之间具有多个连通流道，所述内流道、外流道以及连通流道形成多个扇形的流道环；
所述谐振器还包括散热部，所述流道经过所述散热部，或者所述散热部覆盖部分流道环，所述散热部适于与所述冷却流体热交换，且所述谐振器适于基于自身产生的声波或者热效应驱动冷却流体在流道环内循环流动。
19.根据权利要求18所述的谐振器，其中：
所述内流道、外流道、连通流道均包括设置在基底上表面中的流道槽。
20.根据权利要求18所述的谐振器，其中：
内流道与外流道的间距的范围为1-10μm；内流道距离有效区域的横向距离大于半个声波波长。
21.根据权利要求20所述的谐振器，其中：
内流道距离有效区域的横向距离为10倍声波波长。
22.根据权利要求1-15中任一项所述的谐振器，其中：所述冷却流体为去离子水。
23.根据权利要求1-15中任一项所述的谐振器，其中：
所述冷却流体为：去离子水与有机物的混合物或者去离子水与纳米级颗粒的混合物。
24.一种滤波器，包括根据权利要求1-23中任一项所述的体声波谐振器。
25.一种电子设备，包括根据权利要求24所述的滤波器。
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